Команда исследователей разработала устройство, которое позволяет получать изображения, происходящего внутри живых клеток, в режиме реального времени.
Прежде для одного такого снимка в лаборатории могло уйти полчаса, но такие процессы, как кодирование ДНК и сборка белка происходят мгновенно. Ученые из Китайской академии наук в Шанхае нашли решение этой проблемы, объединив две технологии в одном детекторе.
Созданная камера регистрирует фотоны и легкие частицы, исходящие непосредственно от цели и отражающиеся от нее. Это способ визуализации позволяет получить полное изображение объекта, даже если детектор света может улавливать лишь небольшое количество излучения.
Однако поскольку фотоны являются волнами, то разрешение такой съемки ограничено 200 нанометрами. Для преодоления этого барьера команда использовала технологию микроскопии сверхвысокого разрешения.
Фактически они объединили два устройства в одну систему, и увеличил число однопиксельных датчиков, чтобы в одном кадре можно было получить четкое изображение. Для повышения четкости снимков, перед детектором света ученые установили управляемый с помощью компьютера фазовый модулятор, чтобы генерировать более четкие характеристики.
В ходе экспериментов они смогли сделать фотографию с разрешением 80 нм в одном кадре и разрешением 60 нм в 10 кадрах, обнаружив, что для каждого снимка требуется всего одна тысячная секунды.
Более совершенными становятся не только камеры для изучения нанообъектов, но и для дальней съемки. Ранее инженеры представили активную оптическую систему, которая способна снимать объекты на расстоянии 45 км даже сквозь смог.
текст: Илья Бауэр, фото: Китайская академия наук